高級JAVA開發 Dubbo部分

Dubbo

參考和摘自：
中華石杉 《Java工程師面試突擊第1季》
Dubbo 官網文檔

Dubbo架構&框架設計

架構

Dubbo 架構具有以下幾個特點，分別是連通性、健壯性、伸縮性、以及向未來架構的升級性。參考：架構

重點摘抄：

1. 註冊中心和監控中心全部宕機，不影響已運行的提供者和消費者，消費者在本地緩存了提供者列表
2. 註冊中心和監控中心都是可選的，服務消費者可以直連服務提供者
3. 服務提供者全部宕掉後，服務消費者應用將無法使用，並無限次重連等待服務提供者恢復

框架設計

加上用戶實現的業務service，一共10層：

1. service層（用戶實現）：用戶實現接口提供服務
2. config 配置層：對外配置接口，以 ServiceConfig, ReferenceConfig 爲中心，可以直接初始化配置類，也可以通過 spring 解析配置生成配置類
3. proxy 服務代理層：服務接口透明代理，生成服務的客戶端 Stub 和服務器端 Skeleton, 以 ServiceProxy 爲中心，擴展接口爲 ProxyFactory
4. registry 註冊中心層：封裝服務地址的註冊與發現，以服務 URL 爲中心，擴展接口爲 RegistryFactory, Registry, RegistryService
5. cluster 路由層：封裝多個提供者的路由及負載均衡，並橋接註冊中心，以 Invoker 爲中心，擴展接口爲 Cluster, Directory, Router, LoadBalance
6. monitor 監控層：RPC 調用次數和調用時間監控，以 Statistics 爲中心，擴展接口爲 MonitorFactory, Monitor, MonitorService
7. protocol 遠程調用層：封裝 RPC 調用，以 Invocation, Result 爲中心，擴展接口爲 Protocol, Invoker, Exporter
8. exchange 信息交換層：封裝請求響應模式，同步轉異步，以 Request, Response 爲中心，擴展接口爲 Exchanger, ExchangeChannel, ExchangeClient, ExchangeServer
9. transport 網絡傳輸層：抽象 mina 和 netty 爲統一接口，以 Message 爲中心，擴展接口爲 Channel, Transporter, Client, Server, Codec
10. serialize 數據序列化層：可複用的一些工具，擴展接口爲 Serialization, ObjectInput, ObjectOutput, ThreadPool

Dubbo的網絡通信協議&序列化

網絡通信協議不同，在各場景下性能不同。dubbo協議採用單鏈接長鏈接，適合頻繁小數據包傳輸，不適合大數據包傳輸（會一直佔用IO通道）。單鏈接的好處就是減少了頻繁創建鏈接時不得不做出的額外消耗（握手驗證 等）。並使用異步 IO，複用線程池，防止 C10K 問題。以下介紹不同協議適合的場景。

協議參考手冊

協議	連接個數	連接方式	傳輸協議	傳輸方式	序列化	適用範圍	適用場景
dubbo（缺省）	單連接	長連接	TCP	NIO 異步傳輸	Hessian 二進制序列化	- 傳入傳出參數數據包較小（建議小於100K） - 消費者比提供者個數多，單一消費者無法壓滿提供者 - 儘量不要用 dubbo 協議傳輸大文件或超大字符串	常規遠程服務方法調用
rmi	多連接	短連接	TCP	同步傳輸	Java 標準二進制序列化	- 傳入傳出參數數據包大小混合 - 消費者與提供者個數差不多 - 可傳文件	常規遠程服務方法調用，與原生RMI服務互操作
hessian	多連接	短連接	HTTP	同步傳輸	Hessian二進制序列化	- 傳入傳出參數數據包較大 - 提供者比消費者個數多，提供者壓力較大 - 可傳文件	頁面傳輸，文件傳輸，或與原生hessian服務互操作
http	多連接	短連接	HTTP	同步傳輸	表單序列化	- 傳入傳出參數數據包大小混合 - 提供者比消費者個數多 - 可用瀏覽器查看，可用表單或URL傳入參數 - 暫不支持傳文件	需同時給應用程序和瀏覽器 JS 使用的服務。
webservice	多連接	短連接	HTTP	同步傳輸	SOAP 文本序列化		系統集成，跨語言調用
thrift
memcached
redis
rest

序列化框架優缺點：

	優點	缺點
Kryo	速度快，序列化後體積小	跨語言支持較複雜
Hessian	默認支持跨語言	較慢
Protostuff	速度快，基於protobuf	需靜態編譯
Protostuff-Runtime	無需靜態編譯，但序列化前需預先傳入schema	不支持無默認構造函數的類，反序列化時需用戶自己初始化序列化後的對象，其只負責將該對象進行賦值
Java	使用方便，可序列化所有類	速度慢，佔空間

引自：序列化框架性能對比（kryo、hessian、java、protostuff）

負載均衡策略

缺省爲 random 隨機調用。

• Random LoadBalance
  隨機，按權重設置隨機概率。
  在一個截面上碰撞的概率高，但調用量越大分佈越均勻，而且按概率使用權重後也比較均勻，有利於動態調整提供者權重。
• RoundRobin LoadBalance
  輪詢，按公約後的權重設置輪詢比率。
  存在慢的提供者累積請求的問題，比如：第二臺機器很慢，但沒掛，當請求調到第二臺時就卡在那，久而久之，所有請求都卡在調到第二臺上。
• LeastActive LoadBalance
  最少活躍調用數，相同活躍數的隨機，活躍數指調用前後計數差。
  使慢的提供者收到更少請求，因爲越慢的提供者的調用前後計數差會越大。
• ConsistentHash LoadBalance
  一致性 Hash，相同參數的請求總是發到同一提供者。
  當某一臺提供者掛時，原本發往該提供者的請求，基於虛擬節點，平攤到其它提供者，不會引起劇烈變動。
  算法參見：http://en.wikipedia.org/wiki/Consistent_hashing
  缺省只對第一個參數 Hash，如果要修改，請配置 <dubbo:parameter key=“hash.arguments” value=“0,1” />
  缺省用 160 份虛擬節點，如果要修改，請配置 <dubbo:parameter key=“hash.nodes” value=“320” />

參見官方 負載均衡

集羣容錯

缺省爲 failover 重試

• Failover Cluster
  失敗自動切換，當出現失敗，重試其它服務器 。通常用於讀操作，但重試會帶來更長延遲。可通過 retries=“2” 來設置重試次數(不含第一次)。
• Failfast Cluster
  快速失敗，只發起一次調用，失敗立即報錯。通常用於非冪等性的寫操作，比如新增記錄。
• Failsafe Cluster
  失敗安全，出現異常時，直接忽略。通常用於寫入審計日誌等操作。
• Failback Cluster
  失敗自動恢復，後臺記錄失敗請求，定時重發。通常用於消息通知操作。
• Forking Cluster
  並行調用多個服務器，只要一個成功即返回。通常用於實時性要求較高的讀操作，但需要浪費更多服務資源。可通過 forks=“2” 來設置最大並行數。
• Broadcast Cluster
  廣播調用所有提供者，逐個調用，任意一臺報錯則報錯 [2]。通常用於通知所有提供者更新緩存或日誌等本地資源信息。

參見官方 集羣容錯

Dubbo SPI（Service Provider Interface）& Dubbo的Filter

官方：DubboSPI
總結：Dubbo 並未使用 Java SPI，而是重新實現了一套功能更強的 SPI 機制。
兩者在使用上最大的區別是Java SPI配置多實現出來的是個列表，Dubbo SPI配置出來的是個字典（鍵值對）。在框架中使用：在接口上註解@SPI(“keyName”)，keyName即爲實現類key，dubbo自己的jar包的/META-INF/dubbo/internal/下尋找實現類配置後加載實現類。

替換動態代理示例：

# 添加如下JavassistProxyFactory 實現類：
 public class MyselfJavassistProxyFactory extends JavassistProxyFactory {
    public <T> T getProxy(Invoker<T> invoker, Class<?>[] interfaces) {
        return (T) Proxy.getProxy(interfaces).newInstance(new SevenMinInvokerInvocationHandler(invoker));
    }
    public <T> Invoker<T> getInvoker(T proxy, Class<T> type, URL url) {
        return super.getInvoker(proxy, type, url);
    }
 }
# /META-INF/dubbo/com.alibaba.dubbo.rpc.ProxyFactory 配置如下：
 myselfJavassistProxyFactory=com.example.dubbo.rpc.proxy.javassist.MyselfJavassistProxyFactory
# dubbo.xml 配置如下:
 <dubbo:consumer timeout="8000" proxy="myselfJavassistProxyFactory"/>

利用Dubbo SPI取得實現類實例：
另外，（服務提供方和服務消費方）Protocol層設置了調用過程攔截（Filter），Dubbo 本身的大多功能均基於此擴展點實現，每次遠程方法執行，該攔截都會被執行，擴展時請注意對性能的影響。

可用SPI機制配置com.alibaba.dubbo.rpc.Filter實現類，並配置到框架Filter中去。
參見：
調用攔截擴展
Dubbo的Filter鏈梳理

這裏有一個利用Filter在Dubbo集成hystrix的例子可以參考：
dubbo-hystrix-support